本發(fā)明屬于投影機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于1920*1200高分辨率dlp工程投影機(jī)的大視場(chǎng)長(zhǎng)工作距離連續(xù)變焦自動(dòng)對(duì)焦高分辨率投影鏡頭。

背景技術(shù)：

近幾年，數(shù)字投影顯示技術(shù)迅猛發(fā)展，以lcd、lcos、dlp等技術(shù)為主的投影顯示產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展。其中，dlp投影顯示技術(shù)憑借其豐富的色彩、高質(zhì)量的畫面、高亮度的圖像及高對(duì)比度的顯示得到了迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于數(shù)字電影影院。

dlp技術(shù)中的核心部件是dmd數(shù)字圖像芯片，由美國ti公司開發(fā)并壟斷，它由很多矩陣排列的數(shù)字微反射鏡組成，工作時(shí)，微鏡會(huì)旋轉(zhuǎn)12°打開，將來自照明光路的反射并攜帶信號(hào)通過投影鏡頭投射到大屏幕上。

為了匹配dmd芯片的入射角度，提高投影顯示畫面的均勻性，合理布局投影機(jī)光學(xué)引擎，工程投影機(jī)的照明光路多采用tir棱鏡，這就需要與tir棱鏡匹配的長(zhǎng)工作距離的投影鏡頭。

此類dlp系統(tǒng)采用tir棱鏡，連續(xù)變焦鏡頭在與之匹配時(shí)需要保留較長(zhǎng)的后工作距離，保證像方遠(yuǎn)心度，大大增加了鏡頭長(zhǎng)度和軸外像差的控制難度。

在現(xiàn)有公開專利中多采用非球面技術(shù)來改善系統(tǒng)的成像質(zhì)量，但大大增加了系統(tǒng)的加工難度及成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種三組元連續(xù)變焦自動(dòng)對(duì)焦高分辨率投影鏡頭。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：用于dlp工程投影機(jī)的高分辨率投影鏡頭，包括沿光軸方向依次設(shè)置的前固定組、第一變倍組、第二變倍組、補(bǔ)償組和后固定組五部分；作為自動(dòng)對(duì)焦透鏡組的前固定組由彎月形正球面的前透鏡一、彎月形負(fù)球面的前透鏡二、彎月形負(fù)球面的前透鏡三和彎月形正球面的前透鏡四組成，所述的前透鏡三和前透鏡四構(gòu)成膠合透鏡；所述的第一變倍組由彎月形正球面的第一變倍透鏡和彎月形負(fù)球面的第二變倍透鏡組成，所述的第一變倍透鏡和第二變倍透鏡構(gòu)成膠合透鏡；所述的第二變倍組由雙凸形正球面的第三變倍透鏡和彎月形負(fù)球面的第四變倍透鏡組成；所述的補(bǔ)償組由彎月形正球面的補(bǔ)償透鏡一和雙凹形負(fù)球面的補(bǔ)償透鏡二組成，所述的補(bǔ)償透鏡一和補(bǔ)償透鏡二構(gòu)成膠合透鏡；所述的后固定組由彎月形負(fù)球面的后固定透鏡一、雙凸形正球面的后固定透鏡二、雙凸形正球面的后固定透鏡三和平凸形正球面的后固定透鏡四組成，所述的后固定透鏡一和后固定透鏡二構(gòu)成膠合透鏡。

所述的用于dlp工程投影機(jī)的高分辨率投影鏡頭，其前固定組、第一變倍組、第二變倍組、補(bǔ)償組和后固定組鏡頭的總長(zhǎng)度為170mm，其中前透鏡一的光學(xué)口徑最大，為87mm，后工作距離bfl為45mm。

所述的用于dlp工程投影機(jī)的高分辨率投影鏡頭，其鏡頭中心視場(chǎng)mtf在40lp/mm時(shí)＞0.65，邊緣視場(chǎng)在40lp/mm時(shí)＞0.5，畸變＜2%，邊緣視場(chǎng)相對(duì)照度＞90%。

本發(fā)明的有益效果是：采用三組元聯(lián)動(dòng)式連續(xù)變焦，明顯提高了投影鏡頭的成像質(zhì)量，減小了投影鏡頭的外觀尺寸；鏡頭的成像質(zhì)量好，畸變小；像方遠(yuǎn)心度＜1°，邊緣視場(chǎng)相對(duì)照度高，均勻性好；鏡頭的像面尺寸大，能夠滿足工程投影機(jī)對(duì)鏡頭上下左右平移的特殊要求；鏡頭具有自動(dòng)對(duì)焦功能，能夠根據(jù)鏡頭與大屏幕之間的距離自動(dòng)進(jìn)行調(diào)焦，使大屏幕上的圖像成像清晰；鏡頭均采用球面透鏡且材料均取自成都光明玻璃庫，變焦曲線均平滑無拐點(diǎn)，易于加工，成本較低，適于大批量生產(chǎn)；鏡頭的分辨率高，能夠適用于1920*1200高分辨率投影機(jī)，并且可以滿足工程投影機(jī)上下左右平移的特殊要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的光學(xué)示意圖；

圖2為本發(fā)明的光路二維圖；

圖3為本發(fā)明短焦端@50lp/mm時(shí)mtf圖；

圖4為本發(fā)明中焦端@50lp/mm時(shí)mtf圖；

圖5為本發(fā)明長(zhǎng)焦端@50lp/mm時(shí)mtf圖；

圖6為本發(fā)明短焦端點(diǎn)列圖；

圖7為本發(fā)明中焦端點(diǎn)列圖；

圖8為本發(fā)明長(zhǎng)焦端點(diǎn)列圖；

圖9為本發(fā)明變焦曲線圖（圖中，系列1為前固定組和第一變倍組之間的距離變化，系列2為第一變倍組和第二變倍組之間的距離變化，系列3為第二變倍組和補(bǔ)償組之間的距離變化，系列4為補(bǔ)償組和后固定組之間的距離變化）。

各附圖標(biāo)記為：1—前透鏡一，2—前透鏡二，3—前透鏡三，4—前透鏡四，5—第一變倍透鏡，6—第二變倍透鏡，7—第三變倍透鏡，8—第四變倍透鏡，9—補(bǔ)償透鏡一，10—補(bǔ)償透鏡二，11—后固定透鏡一，12—后固定透鏡二，13—后固定透鏡三，14—后固定透鏡四。

具體實(shí)施方式

本實(shí)發(fā)明公開了一種基于tir棱鏡的三組元連續(xù)變焦自動(dòng)對(duì)焦高分辨率投影鏡頭，包括依次排列的14片球面透鏡，可分為前固定組、第一變倍組、第二變倍組、補(bǔ)償組和后固定組五部分，其中前固定組包括前透鏡一1、前透鏡二2、前透鏡三3、前透鏡四4，第一變倍組包括第一變倍透鏡5和第二變倍透鏡6，第二變倍組包括第三變倍透鏡7和第四變倍透鏡8，補(bǔ)償組包括補(bǔ)償透鏡一9和補(bǔ)償透鏡二10，后固定組包括后固定透鏡一11、后固定透鏡二12、后固定透鏡三13和后固定透鏡四14；其中前固定組作為自動(dòng)對(duì)焦透鏡組。

所述的前固定組為負(fù)透鏡組，焦距為：-85mm<f1<-70mm，由彎月形正球面的前透鏡一1、彎月形負(fù)球面的前透鏡二2、彎月形負(fù)球面的前透鏡三3和彎月形正球面的前透鏡四4組成，所述的前透鏡三3和前透鏡四4構(gòu)成膠合透鏡。

第一變倍組和第二變倍組為正透鏡組。

所述的第一變倍組焦距為：50mm<f2<100mm，由彎月形正球面的第一變倍透鏡5和彎月形負(fù)球面的第二變倍透鏡6組成，所述的第一變倍透鏡5和第二變倍透鏡6構(gòu)成膠合透鏡。

所述的第二變倍組焦距為：60mm<f3<70mm，由雙凸形正球面的第三變倍透鏡7和彎月形負(fù)球面的第四變倍透鏡8組成。

所述的補(bǔ)償組為負(fù)透鏡組，焦距為：-40mm<f4<-30mm，由彎月形正球面的補(bǔ)償透鏡一9和雙凹形負(fù)球面的補(bǔ)償透鏡二10組成，所述的補(bǔ)償透鏡一9和補(bǔ)償透鏡二10構(gòu)成膠合透鏡。

所述的后固定組為正透鏡組，焦距為：20mm<f5<35mm，由彎月形負(fù)球面的后固定透鏡一11、雙凸形正球面的后固定透鏡二12、雙凸形正球面的后固定透鏡三13和平凸形正球面的后固定透鏡四14組成，所述的后固定透鏡一11和后固定透鏡二12構(gòu)成膠合透鏡。

由前固定組、第一變倍組、第二變倍組、補(bǔ)償組和后固定組鏡頭構(gòu)成的本發(fā)明投影鏡頭光學(xué)尺寸≤φ87mm×170mm，其中前透鏡一1的光學(xué)口徑最大，其有效光學(xué)口徑為87mm，后工作距離bfl為45mm。鏡頭中心視場(chǎng)mtf在40lp/mm時(shí)＞0.65，邊緣視場(chǎng)在40lp/mm時(shí)＞0.5，畸變＜2%，邊緣視場(chǎng)相對(duì)照度＞90%。

下表給出了本發(fā)明鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的具體參數(shù)。

本發(fā)明投影鏡頭適用于0.65inchdmd的dlp投影機(jī)，鏡頭尺寸小，重量輕，視場(chǎng)范圍大，成像質(zhì)量好，畸變合理，邊緣視場(chǎng)相對(duì)照度較高；易于加工，成本較低，適于大批量生產(chǎn)。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。